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耐火材料行业知识

国内外锡槽底砖的内在区别

国内外锡槽底砖的内在区别主要在于以下几点。 

(1)玻璃相含量不同 

国外砖玻璃相含量在25%左右,国内砖仅含少量玻璃相。这种区别主要由Al2O3及R2O含量不同引起:国外砖Al2O3为38%~40%,R2O为0.9%~1.5%;国产砖的Al2O3含量高达43%~48%,R2O含量则低于0.85%。 

(2)显气孔率 

国外机压砖显气孔率高达20%~23%,而国产类似砖的气孔率一般小于19%,多数在16%~18%之间。 

(3)应变率 

国外砖具有较高的应变率。获得高应变率的途径主要是保持较高的气孔率,因此国外非真空浇注砖的显气孔率在20%以上。真空浇注是一种特殊的工艺,用此工艺生产的底砖虽然显气孔率较低,但砖体结构均匀,且含有许多闭口气孔,加载时内部应力集中点较少,所以应变率很高。国产砖此指标差距较大,砖体弹性较差,使用时易发生断裂甚至上浮。由于国内浮法界对槽底预留较大胀缝的利弊了解不深,为安全起见,一直沿用大胀缝的做法,使底砖在高温下不相互挤压,故对底砖应变率指标无特殊要求。今后在设计上如学习国外的经验,改用小胀缝,则必须下工夫提高国产砖的应变率指标。 

(4)抗霞石化剥落 

国内外锡槽底砖在抗霞石化方面的主要区别在于抗霞石化的机理不同。从使用效果看,国内砖不比进口砖差,甚至有优于国外砖的记录。 

进口砖由于强调高应变率,必须引入较多气孔。高气孔率带来的副作用是抗渗透性差,玻璃带释放出的Na2O易渗入砖体,与砖体组分反应生成霞石,伴随20%左右的体积膨胀,膨胀剪力导致反应产物剥落上浮。为解决此问题,就必须提高砖中玻璃相含量,玻璃相在反应产物膨胀时被挤入气孔中,一方面补偿霞石化的体积膨胀,另一方面堵塞Na2O进一步渗入的通道,使霞石化限制在砖表面极薄的厚度范围内,最大限度地减小反应引起的膨胀剪力,防止反应物剥落上浮。 

国产砖抗霞石化的能力主要得益于较低的气孔率,Na2O难以渗入砖体内部,只在砖表面生成霞石薄层,不会剥落上浮。但如砖体存在开裂、掉角等缺陷时,缺陷附近砖体结构一般较疏松,Na2O较易侵入,霞石化层较厚,可观察到起拱甚至卷曲、起皮现象。 

锡槽底砖是一种特殊的耐火材料,不能用常规指标来判断其质量优劣。国产底砖能满足目前国内浮法水平条件下的使用要求,要点是底砖之间应预留足够胀缝,防止水平断裂上浮。进口砖主要在应变率指标方面优于国产砖,对于一般锡槽而言,显示不出明显的优势。对于个别水平较高的锡槽,可以考虑引进一些真空浇注砖用于高温区。 

槽底采用低氢渗透性、高抗碱性侵蚀、高强度、弹性好、高密度黏土大砖砌筑,槽底钢壳采用具有良好的气密性和抗锡液渗漏性的钢板。在结构上锡槽底砖采用阶梯形,并设有锡沟、挡坎等其他一些措施,控制锡液的流动,减少锡液的横向温差,有助于玻璃厚薄差的减少和成品表面平整度的提高。在锡槽宽段池壁内侧安装石墨内衬,因为石墨与锡液及玻璃互不浸润,使玻璃带不粘边,同时又可以减轻氧对锡液的污染。


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